针对钻井泥浆泵用陶瓷既要具有抗热震性，又具有耐磨性的问题，本实验分别设计了三个陶瓷系列即SiAlON，SiAlON/SiC，ZrO₂/Al₂O₃制备抗热震-耐磨陶瓷。采用正交实验设计了实验方案；利用冷等静压成型和无压烧结技术制备陶瓷试样；利用XRD，SEM，EDS等分析检测方法，研究了埋粉，烧结温度，SiC含量，热处理温度等因素对材料组织和性能的影响；并借助钢水浇铸实验检测了陶瓷试样的抗热震性能。SiAlON系列陶瓷试验结果表明，采用Si3N4埋粉烧结的试样，其密度，失重率，收缩率比其他埋覆方式的试样要高。这可能是由于无压烧结的环境已经接近Si3N4的分解极限，而埋粉Si3N4的分解改善了试样附近的烧结气氛，抑制了试样中含氮化合物的进一步分解。XRD分析证明，在1800℃以下烧结的试样未能出现Si-Al-O-N化合物，而在1800℃烧结的试样均出现了Si-Al-O-N化合物。这说明无压烧结情况下，SiAlON相的合成需要较高的温度。SEM分析表明：1750℃烧结的SiAlON陶瓷试样致密度高，孔洞少；在1800℃烧结的SiAlON陶瓷试样，晶粒结合较好，出现了SiAlON相比较明显的柱状形貌。SiAlON/SiC系列陶瓷试验结果表明，SiC含量，烧结温度及热处理温度对陶瓷的收缩率，密度，失重率和柱状晶的形成有重要影响。正交试验对比后发现，随SiC含量的增加，其径向收缩率和轴向收缩率均呈现下降趋势。其密度呈现先升后降的趋势，而失重率的变化趋势正好相反。含5wt%SiC的陶瓷，显微组织致密均匀；随SiC含量增加，柱状SiAlON的直径逐渐减小；随烧结温度的提高，其径向收缩率先是略有上升，而后较快上升，轴向收缩率变化趋势与之相反。试样在1800℃烧结时密度最高，而失重率则随烧结温度升高而一直下降；显微组织致密均匀，柱状晶更长且直径更大。热处理温度为1000℃和1250℃时，试样保持了很好的柱状晶组织形貌；当热处理温度为1500℃时，试样出现了氧化现象，柱状晶组织形貌不够理想。ZrO₂/Al₂O₃陶瓷试验结果表明，ZrO₂中的一部分与Al₂O₃形成ZrO₂/Al₂O₃固溶体作为基体，而另一部分则形成了不同形状的颗粒分布于晶界和基体上。存在于晶界的ZrO₂颗粒以折断和撕裂两种方式增加陶瓷的韧性，而外加载荷与晶界界面的位向关系，是决定出现折断或撕裂方式的重要因素。ZrO₂颗粒与基体之间形成具有成分过渡区的固溶体，这种结合方式对增韧有积极的贡献。抗热震试验结果表明，ZrO₂/Al₂O₃复相陶瓷已经全部开裂，不适合作为浇注镶嵌成型工艺的耐磨件；SiAlON系列的M31，M33，M34热震后没有开裂；SiAlON/SiC系列的N122，N133，N223，N321也保持完好。这说明这些样品适合作为浇注镶嵌成型工艺的陶瓷件。总结抗热震试验结果发现，SiAlON柱状晶的形成及高致密度有助于试样抗热震性能的提高。而SiAlON/SiC陶瓷由于SiC颗粒的引入，其抗热震性能较单纯的SiAlON陶瓷要更胜一筹。